唢呐的声频谱和音管的计算

本文给出唢呐的声学结构，并用圆锥复合管模拟音管。音管和双簧片哨声容的共振决定声音的基频。文中给出音管输入导纳和传递函数的计算方法。计算表明，唢呐声中基波主要由指孔辐射，而高次谐波主要由碗开口辐射。声频谱包络的特点和音管的传递函数有相应的关系。

声频谱测井仪器的研制和野外实验

研制成功的声频谱测井仪器在井下发射和接收三种频率的声波信号，其中发射和接收20kHz声波信号的声系有一个发射和四个接收探头，源距为2．1～2．568m，间距为0．156m；发射和接收40kHz声波信号的声系由一个发射和两个接收探头组成，源距1．0—1．5m，间距0．5m；发射和接收10kHz声波信号的声系由一个发射和两个接收探头组成，源距为2．168—2．668m，间距0．5m．用三种不同的频率的声波进行测量记录目的是获得井壁径向深度不同处介质的声学信息，而且不同频率的声波信号在岩石中传播过程中频谱变化也是井壁岩层的可用声学信息．在井下的信息采集、数据传输、地面记录和监控全部由计算机控制．该仪器已经在大庆油田的三口井中成功的进行了野外实验．

声频谱测井方法研究进展

主要介绍声频谱测井方法的理论基础和解释应用 .声频谱测井作为一种新的声波测井方法 ,它是利用多个频率实现对井壁附近不同径向深度处地层的探测 .首先介绍了声频谱测井方法的理论基础 ,在此基础上在声频谱声系中设计了 10K、2 0K、4 0K三种不同主频的声波探头组合 .结合声频谱参数与岩石储集参数的关系 ,设计了声频谱测井的基本解释方案 ,探讨了声频谱测井解释方法在确定孔隙度、渗透率、识别油气、裂缝 ,以及岩石力学参数计算及过套管测井等方面的应用 .

穿孔管插入式消声器消声频谱特性的四端网络法计算

利用四端网络方法对穿孔管插入式的抗性消声器进行分析，建立了该消声器的声传递矩阵，编制了相应的计算软件，计算出消声器的消声频率特性，试验证明，消声器声传递矩阵和计算程序是可行的，可以较正确地分析消声器的频率特性的走向趋势。

含有侧孔阵列圆柱管的发声频谱

利用末端导纳匹配方法和格林函数方法,对含有侧孔的律管进行了声学谱分析,得到了均匀侧孔长管在两个音阶上的共振频谱。发现了随有效管长的均匀递减,其发声频率的递增是不均匀的。主要共振效应发生在离吹孔最近的侧孔处,随着共振频率的升高,气流更加集中地在第一侧孔辐射能量,次共振几乎可以忽略。附管上的侧孔对共振频率影响甚微,但是对音色、音强以及各侧孔的透射率都有一定的影响。该理论给出的共振频率与数值模拟结果符合地很好,第一音阶和第二音阶的平均偏差分别为5.03%和2.23%。由此认为末端导纳匹配方法适用于各类含有侧孔的管状发声物声学特性的研究。

CTS遥传技术在声频谱测井仪器中的应用

文章介绍了地面计算机通过CTS遥测系统控制声频谱测井仪的工作过程以及井下仪器通过三总线实现与遥测系统的通讯。阐述了CTS遥测技术在数字声波测井仪器传输中的应用。应用表明取得了良好的井下数字化全波列和现场测井资料。

基于声发射频谱的次生胶结岩体加卸载损伤特性

斜坡岩体裂隙中广泛存在后期次生胶结物,地震过程中次生胶结岩体极易发育密集微裂纹。开展单轴静荷载和加卸载试验,通过声发射频谱演化特征研究荷载条件下次生胶结物对岩体微裂纹扩展过程的影响。研究结果表明:静荷载下小尺度裂纹、微小裂纹、沿晶裂纹和穿晶裂纹贯穿整个试验过程,低频高频信号对应的大尺度裂纹主要产生在不稳定扩展阶段,加卸载条件下声发射主频演化类型受到次生胶结物面积的影响,次生胶结物对岩体损伤起主要控制作用,降低了造成岩体损伤的应力阈值,加卸载作用下次生胶结物与岩石性质差异造成的非协调变形是造成损伤的根本原因。

动脉粥样硬化血管的光声频谱分析

动脉粥样硬化与各类心血管疾病密切相关,动脉粥样硬化会直接导致动脉血管壁变硬,产生一系列血管生理功能异常,诱发各类心血管疾病。检测动脉粥样硬化特征在心血管医学方面具有十分重要的意义。为了检验光声平台检测活体组织动脉粥样硬化的能力以及探索光声频谱分析在外周血管检测中的应用前景,本课题组开展了仿真和在体动物实验。采用K-wave仿真从理论上证明了光声频谱分析的可行性。本课题组建立了高脂饲料喂养的动脉粥样硬化小鼠模型,搭建了一套光声检测系统,收集了相应的信号数据进行光声频谱分析。动脉粥样硬化模型小鼠和正常小鼠光声信号频谱数据经方差分析后显著分离,实验数据的频谱分析结果与K-wave理论分析结果具有较好的一致性。频谱分析技术在检测小动脉血管粥样硬化方面具有一定的潜力,光声频谱分析技术有望成为小动脉血管硬化检测的有效手段之一。

液固界面上非镜面反射声脉冲频谱的负频移

当时间·空间上有限的声束入射到液固平界时,我们观察到非镜面反射现象(即在一定入射角范围内有一个以固定角反射的反射波)。本文给出非镜面反射波的频谱的负频移的理论和实验结果,并讨论了对非镜面反射波可进行物理观察的入射角范围。

基于声压频谱分析的吸声系数测量方法研究

吸声系数是表征吸声材料吸声性能的一个重要参数。在待测的吸声材料近前方布置一个麦克风,声波随机入射到吸声材料,利用麦克风检测麦克风所在位置的声压,将声压利用频谱式表示,利用傅里叶变换成为倒频谱,再与入射声源声压的倒频谱进行对比,即可得到吸声材料表面的反射系数,从而得出吸声材料的吸声系数。对不同种类的吸声材料实验验证,该方法测量得到的吸声系数与用驻波管方法在所测量的在相同频率内误差不大,证明了该方法对吸声系数测量的可行性。

地面反射和衰减效应对声源频谱的影响

本文采用Chien-soroka地面反射和衰减效应理论模型以及Delany-Bazley地面导纳函数,在局部反应地面假设基础上,给出了存在地面反射和衰减时实测声源频谱与声源自由场频谱之间的换算公式。文中给出的算例与文献[3][7]中给出的测量结果进行了比较,两者基本吻合。最后就地面有效流阻和接受点高度对地面反射和衰减效应的影响进行了讨论。

船用三通调节阀流-固耦合噪声数值模拟

针对船用PN10DN32三通调节阀噪声声压频谱、声指向性等声学特性规律不明确,噪声声压级是否满足使用要求的问题,基于流-固耦合理论,同时考虑流-固耦合面及流体域内的脉动声学激励源,开展阀门噪声数值模拟研究。分别对三通调节阀在80%及60%开度阀外1 m处的噪声进行数值模拟,分析研究噪声声压频谱特性及声指向性规律。结果表明:80%及60%开度下的噪声声压级分别为49.14 dB(A)、50.79 dB(A),均小于60 dB(A)的噪声限制,满足使用要求。该文为船用三通调节阀噪声数值模拟提供了理论及方法参考。

岩石应变岩爆实验声发射频谱特征

岩石破坏模式不同时,声发射频谱特征也会有一定区别,根据声发射波的传播与衰减理论,传播距离不同时,相同幅度变化率所对应的频率与距离成反比减小。分别以花岗岩、砂岩及石灰岩等3种岩石试件,进行了应变岩爆实验。结果表明,相同测试条件下,不同岩石在各应力水平作用下,发生张、剪破坏形式及破坏尺度不同,其频率相对集中的范围有一定差异。高强度花岗岩主频在180 kHz左右相对集中;砂岩显示2个主频,分别为180和90 kHz;石灰岩主频为80 kHz;高应力快速卸载及岩爆阶段产生大量破裂及大尺度破坏事件,一般对应较高幅值,低频高幅值比例增加,且频率范围增大。根据岩石不同阶段破坏所表现出的声发射频谱特征,可以研究分析工程岩体破坏声发射前兆,提供工程预警服务。

船用合流型三通调节阀声流固耦合声学特性研究

针对合流型三通调节阀噪声声压频谱、声指向性等声学特性规律不明确的问题,基于声流固耦合理论,以PN50 DN250三通调节阀为研究对象开展声学特性研究。基于k-ε模型分析阀门定常流动,在定常流动收敛的基础上开展LES非定常流动分析,并导出流固耦合面及流体域内的时域脉动信息作为噪声激励源,开展三通调节阀不同工况下的声学特性研究。搭建三通调节阀流噪声试验台,试验工况下数值模拟噪声与实测噪声声压仅相差1.85 dB(A),验证声流固耦合数值模拟方法的准确性。分别数值模拟阀门实际工况下80%及60%开度下的噪声声学特性,总结出阀门噪声声压级分别为51.18和54.13 dB(A),验证三通调节阀噪声满足使用要求,提出的声流固耦合数值模拟方法可为合流型三通调节阀声学特性分析提供一定参考。

弦乐吉它结构声振特性的实验分析

基于结构实验模态分析及频谱分析技术 ,本文针对国产MG牌吉它进行了结构固有振动特性、弹奏声频谱特性的研究。研究结果表明 ,实验吉它琴身前主要几阶固有振动频率符合或接近于理想吉它的设计要求 ,而其固有模态振型则与要求相差悬殊 ;当琴身结构固有振动频率与琴弦振动频率耦合时 ,弦振声易产生声波持续时间长。

琵琶的声学特性

本文给出中国民族弦乐器琵琶的基本声学特性。分析了琴面板、琴马的振动模式和琴体振动声辐射的频率特性。从用琵琶弹七声音阶音得到的声频谱得出的频谱包络来分析琵琶声频谱的规律，基本上是每千赫频段内有个主要的包络峰。文中还给出演奏琵琶的指法弹和挑，实音和虚音的特点。

吉它弦乐结构声振特性的实验分析

基于结构实验模态分析及频谱分析技术 ,针对国产MG牌吉它进行了结构固有振动特性、弹奏声频谱特性的研究 .研究结果表明 ,实验吉它琴身前主要几阶固有振动频率符合或接近于理想吉它的设计要求 ,而其固有模态振型则与要求相差悬殊 ;当琴身结构固有振动频率与琴弦振动频率耦合时 ,弦振声易产生声波持续时间长、且具有和弦音的效果 .

后壁倒角对空腔噪声的抑制效果

对不同后壁角度(δr)时长深比为9的空腔模型底面中心线上的声压级分布、不同测点声压频谱特性进行分析,着重研究了后壁倒角对空腔噪声的抑制效果。结果表明,无论是在亚声速还是在超声速,空腔后壁角度增大,使得空腔内不同测点的声压级都有所降低,特别是后壁处的声压级明显降低;对不同测点的声压频谱特性也有一定影响,特别是对空腔流激振荡峰值频率时的噪声声压级有较为明显的抑制效果。可见,增大空腔后壁角度对空腔噪声有一定的抑制效果。

高亚声速空腔绕流气动噪声特性研究

通过分析空腔底面中心线上声压级分布与不同测点声压频谱特性,着重研究了高亚声速空腔绕流的气动噪声特性。空腔模型长深比分别为6、10和15,自由来流马赫数为0.8,基于每米的雷诺数为1.55×107,测量的空腔前缘的边界层厚度为0.034m。结果表明:空腔后缘处于噪声产生区,声压级较高;闭式和过渡式空腔因深度较小,来流剪切层触及了空腔底面,干扰了从腔后壁向腔前壁的噪声反馈回路,限制了腔内流动自激振荡的形成;开式空腔深度较大,剪切层直接跨过空腔中部、撞击腔后壁,并产生强烈噪声,噪声从腔后壁通过空腔向前壁的反馈回路未受到干扰,故腔内流动出现自激振荡和多个声压峰值频率。

来流边界层厚度对开式空腔气动声学特性的影响分析

分析了不同来流边界层厚度与空腔深度比(δ/D)对长深比(L/D)为8的开式空腔内不同测点的声压级分布和声压频谱特性的影响。试验马赫数是0.6和1.5,相应的Re为1.23×107和2.26×107(基于每米)。结果表明,δ/D减小,导致开式空腔内不同测点声压级均有不同程度的增大;导致空腔上方剪切层与腔内流动或腔后壁相互作用能量增加,引起腔内同一测点不同离散频率对应的声压级增大。可见,δ/D减小,腔内流动自激振荡更易引起空腔自身结构和腔内储藏物结构振动和疲劳破坏。